无线话筒制作(通信电子线路课程设计报告)

通信电子线路课程设计

一、课题简介

（1）课程介绍：

高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习，不但应该掌握必要的基础理论知识，而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养，理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合，才会取得比较好的效果。

高频课程设计是作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握高频电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

（2）无线话筒使用的频段：

无线电波可以在空间自由传播，不受用途和地域限制，因此造成各种无线电设备的频率交叉重叠。如果不加以规定和约束，不可避免地会产生相互干扰，影响正常的通信。为此，世界上无线频率管理部门对无线电频率的使用范围作了统一规定，使它们之间的相互影响降到最低。无线话筒使用频率为88MHZ-108MHZ。

（3）各频段无线电波的传播特性

自由空间电磁波的传播衰减包括距离衰减（衰减量与距离的平方成正比）、传播媒体的吸收（空气、人体和墙体等）和金属结构物的反射。频率越高，传播媒体的吸收越大，金属物体的反射越强（即阻止电磁波传播的能力越强）。

二、原理图的设计

（1）电路原理图：

（2）FM无线话筒原理：

MIC先将自然界的声音信号变成音频电信号,经C2耦合给Q的基极进行调制,当有声音信号的时候,三极管的结电容会发生变化→振荡频率发生变化,完成频率调制,即调频.再经C8耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大,再通过C12、L3和天线TX向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波。

其中R1为话筒MIC的偏置电阻,一般在2kΩ~5.6kΩ选取,R4为集电极电阻.R5为基极电阻,给Q1提供偏置电流.R6为发射极电阻,起稳定Q1直流工作点的作用;Q2,R7,R8,C4,C5,L1,C6,C7组成高频振荡电路,R7给Q2基极提供偏流,C5和L1振荡回路,改变其值可以改变发射频率,C4为反馈电容,R8起稳定Q2直流工作点作用,C7隔直流通交流电容;Q3,R9,R10,L2,C10,C11组成高频功率放大电路.R9给功率管Q3提供基极电流, C10和L2放大调谐回路,和振荡回路C5和L1调谐在同一频点时获得最大输出功率,发射距离最远。

我们将发射频率设计在FM收音机波段,因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号,从而完成各种用途。

三、具体电路选择

（1）1话筒MIC：

驻极体小话筒，灵敏度非常高，可以采集微弱的声音信号。话筒底部有两个接点，用两根粗铜丝焊牢在PCB印制电路板上。驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外

壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。并且，外围电路中需要有相应的偏置电阻为其提供偏置。

（2）高频振荡调制电路：

该部分由晶体管VT2、电阻R5电感L1电容C2、C11、C12等组成。其功能是产生高频载波信号并进行调制。L1和C2构成LC谐振回路。该回路具有选频作用，其频率由公式计算得出：

f = 1/ [2π*(LC)-1/2]

经C1耦合过来的信号加在VT2基极上，通过基极上变化的电压改变be结电容，而实现对载波的调制。由集电极输出经C3耦合到下一级进行功率放大。

高频振荡调制电路

（3）功率放大电路：

电路由Q3、C3、L2、C5组成，该部分电路为自偏压电路，无需给b极加偏置电压，高频信号由C3耦合经自偏压电阻R7加到b上放大，电路工作在C类状态。L2和C3组成选频电路，使其谐振在前一级的工作频率上，C5为输出电容，输出高频信号。

（4）天线:

对于天线来说，只须设置一根电线（线状天线）。一般天线的长度设定为电波波长的1/2（为了在天线上产生驻波）。如果载波频率为80MHz ，那么波长λ为： 83

10/ 3.7580c m s m f MHz λ⨯=≈=

式中，c 是电波的速度（＝光速）。所以天线的长度为1.9m 。

但是，这个电路中如果接1.9m 的天线的话，会发射很强的电波，有可能超出电波法所规定的范围。所以把天线的长度限制在30cm 的程度。

（5）最终电路图：

话筒MIC 可以采集外界的声音信号，这里我们用的是驻极体小话筒，灵敏度非常高，可以采集微弱的声音，同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作，电阻R4可以提供一定的直流偏压，R4的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱。电阻越小话筒的灵敏度越高，话筒采集到的交流声音信号通过低频放大后耦合到VT2三极管的基极进行频率调制。

三极管Q2采用9018和电容C2、C3、C11组成一个电容三点式的振荡器，由三极管Q2集电极的负载C2、L1组成一个谐振器，通过C11正反馈电容形成三点式谐振振荡器原理，谐振频率就是调频话筒的发射频率，实际上是一个以谐振频率为基准的高频振荡器。通过调整图中元件L1的参数可以使发射频率可以在90MHZ 左右，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调整L1的数值（拉伸